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考虑碳交易量自适应决策的输电网两阶段鲁棒规划

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上海交通大学学报 2024年第6期58卷 826-835页

作者：蒋标刘佳曾平良唐早李亚楼杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 中国电力科学研究院有限公司北京100192

低碳化是新型电力系统未来发展趋势,在规划层面模拟水平年碳交易量对实现未来电网低碳经济运行具有重要作用.基于此,提出考虑碳交易量自适应决策的输电网鲁棒规划方法.首先,构建基于基准线法的碳配额交易成本计量方法,并考虑碳交易量约... 详细信息

低碳化是新型电力系统未来发展趋势,在规划层面模拟水平年碳交易量对实现未来电网低碳经济运行具有重要作用.基于此,提出考虑碳交易量自适应决策的输电网鲁棒规划方法.首先,构建基于基准线法的碳配额交易成本计量方法,并考虑碳交易量约束,建立考虑风电和负荷不确定性的两阶段鲁棒规划模型.其次,利用松-紧解耦法将子问题按时间解耦为安全可行性检测子问题和低碳可行性检测子问题,并采用列和约束生成算法求解两阶段鲁棒规划模型,根据安全约束与碳配额交易量约束在各不确定场景下反馈的割信息,分析模型可行解空间与碳配额交易量阈值参数设置的映射关系,自适应决策碳交易量上下限.最后,以改进的IEEE-RTS 24节点系统进行算例仿真,分析低碳规划模型、碳配额交易量、碳价对规划结果的影响.结果表明所提模型实现了规划方案在经济性和低碳性方面的协同优化.

关键词：鲁棒优化输电网碳交易碳配额时间解耦

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基于微分平坦的高超声速飞行器跟踪控制方法

系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 1084-1092页

作者：赵昱宇索超王雨潇中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

针对高超声速飞行器跟踪控制存在控制相对阶较高、过程状态约束强等问题,提出基于微分平坦的高超声速飞行器跟踪控制和外环跟踪控制方法,避免串级自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)等控制方法带来的鲁棒性问题,微... 详细信息

针对高超声速飞行器跟踪控制存在控制相对阶较高、过程状态约束强等问题,提出基于微分平坦的高超声速飞行器跟踪控制和外环跟踪控制方法,避免串级自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)等控制方法带来的鲁棒性问题,微分平坦将过程状态和控制输入映射为关于平坦输出的函数,在模型线性化的同时实现了轨迹规划的约束降维。针对不确定性较强的姿控内环,搭配ADRC从而避免微分高阶模型推导下的微分爆炸问题,ADRC不依赖于精确模型信息,提升了控制系统鲁棒性。仿真结果表明,微分平坦和ADRC互补对方缺陷,具有良好的控制性能和鲁棒性。

关键词：自抗扰控制微分平坦高超声速飞行器轨迹跟踪姿态控制

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基于DOA-BP神经网络的电离层TEC短期预测

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航空学报 2024年第4期45卷 186-199页

作者：倪育德闫苗玉刘瑞华中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

影响全球导航卫星系统(GNSS)所需导航性能(RNP)的最大误差源之一是电离层延迟,该延迟与电离层总电子含量(TEC)成正比,因此TEC的准确预测直接影响到GNSS的RNP。探索性地使用2021年提出的澳洲野犬优化算法(DOA)优化反向传播(BP)神经网络,... 详细信息

影响全球导航卫星系统(GNSS)所需导航性能(RNP)的最大误差源之一是电离层延迟,该延迟与电离层总电子含量(TEC)成正比,因此TEC的准确预测直接影响到GNSS的RNP。探索性地使用2021年提出的澳洲野犬优化算法(DOA)优化反向传播(BP)神经网络,构建DOA-BP神经网络TEC短期预测模型,以欧洲定轨中心(CODE)提供的电离层TEC值作为数据集,训练、测试DOA-BP TEC短期预测模型,实现全球范围和中国区域不同电离层格网点处TEC值的高精度短期预测,并将预测结果分别与传统BP神经网络模型、麻雀搜索算法(SSA)优化的BP神经网络模型(SSA-BP)预测的TEC值进行对比分析,结果表明,相较传统BP模型,DOA-BP模型的TEC预测精度明显提高,且相比其他优化模型(如SSA-BP模型),预测的TEC精度也占一定优势,能准确反映全球不同时空下电离层TEC的变化特征,可作为电离层TEC短期预测的一种新方法。

关键词：电离层总电子含量(TEC) 澳洲野犬优化算法(DOA) 反向传播(BP)神经网络短期预测

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基于少层MoS_(2)纳米片的光学生物传感器用于癌症标志物ctDNA的检测

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中国生物医学工程学报 2024年第2期43卷 183-195页

作者：卫瑚玥李杜娟崔治莲樊凯杨伟煌刘红英李丽丽吴薇王高峰杭州电子科技大学电子信息学院杭州310018 智能微传感器与微系统教育部工程研究中心杭州310018 杭州电子科技大学自动化学院杭州310018

癌症已成为威胁人类健康和生命的主要疾病之一。循环肿瘤DNA(ctDNA)检测作为一种实用的液体活检技术,在肿瘤诊断、靶向治疗和预后预测中具有重要的应用前景。因此,本课题研究了一种基于少层MoS_(2)纳米片的光学生物传感器用于癌症标志物... 详细信息

癌症已成为威胁人类健康和生命的主要疾病之一。循环肿瘤DNA(ctDNA)检测作为一种实用的液体活检技术,在肿瘤诊断、靶向治疗和预后预测中具有重要的应用前景。因此,本课题研究了一种基于少层MoS_(2)纳米片的光学生物传感器用于癌症标志物ctDNA的高灵敏检测。首先,采用剪切剥离法制备少层MoS_(2)纳米片,并对制备条件进行优化,以制备横向尺寸较大、厚度均匀的少层MoS_(2)纳米片;其次,通过分散液吸光度的变化研究少层MoS_(2)纳米片在高浓度盐溶液中的加速聚集沉淀行为;然后,基于MoS_(2)纳米片对单链DNA的吸附力,研究了单链DNA对于盐诱导沉淀少层MoS_(2)纳米片的抑制作用;最后,利用杂交形成的双链DNA从少层MoS_(2)纳米片上脱落而导致的分散液吸光度的变化构建光学生物传感器,并通过cpDNA与不同浓度的ctDNA杂交对该传感器的性能进行检测。结果表明,当cpDNA浓度为100 nM时,浓度范围在25~100 nM的ctDNA与少层MoS_(2)纳米片分散液的吸光度呈反比线性关系。在401和448 nm波长处时,少层MoS_(2)纳米片分散液的吸光度与ctDNA浓度的线性回归方程分别为Y=0.23557-0.00070X,R^(2)=0.94222和Y=0.21253-0.00050X,R^(2)=0.95141。所构建的光学生物传感器成功地实现了对癌症标志物ctDNA的检测;为未来的体外癌症检测和诊断提供了一种有效的传感策略。

关键词：少层MoS_(2)纳米片 ctDNA 生物传感器紫外光谱

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脉冲依赖稳定性

系统科学与数学 2024年

作者：邵林邵汉永曲阜师范大学自动化研究所山东科技大学电子信息工程学院

本文采用类李亚普诺夫泛函法深入研究脉冲系统的稳定性.与通常的李雅普诺夫函数相比,类李亚普诺夫泛函不要求正定也不要求连续,一般地会导致保守性较小的结果.首先,对确定系统,考虑系统当前时刻将脉冲区间划分的前后两个子区间,通过引... 详细信息

本文采用类李亚普诺夫泛函法深入研究脉冲系统的稳定性.与通常的李雅普诺夫函数相比,类李亚普诺夫泛函不要求正定也不要求连续,一般地会导致保守性较小的结果.首先,对确定系统,考虑系统当前时刻将脉冲区间划分的前后两个子区间,通过引进状态及其导数在这两个区间上的多重积分,特别是这些积分和状态、脉冲状态的交叉项,创设新的类李亚普诺夫泛函以推广现有的类李亚普诺夫函数.对类李亚普诺夫泛函导数的估计,则开发使用了系统的积分方程以充分利用系统信息,而采用了高阶积分不等式以降低估计的保守性.根据类李雅普诺夫泛函引理导出了保守性较小的稳定性判据,包括驻留时间区间、驻留时间上限和驻留时间下限稳定性判据.然后,基于这些判据研究了不确定情形,给出了新的鲁棒稳定性结果.这些稳定性和鲁棒稳定性结果具有线性矩阵不等式形式,可用Matlab中的LMI工具箱验证.最后,举例说明了所得稳定性结果具有较小的保守性.

关键词：脉冲系统脉冲依赖稳定鲁棒稳定

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基于干扰补偿的四旋翼无人机轨迹跟踪控制

现代防御技术 2024年第2期52卷 87-93页

作者：范文茹刘权威田栢苓中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 天津大学电气与信息工程学院天津300072

针对带有未知外部扰动的四旋翼无人机轨迹稳定跟踪问题,设计了一种基于干扰补偿的控制策略。针对四旋翼无人机位置环设计PID位置控制器,并基于干扰估计器对外部干扰进行补偿。通过姿态解算得到期望姿态,并针对四旋翼无人机姿态环设计具... 详细信息

针对带有未知外部扰动的四旋翼无人机轨迹稳定跟踪问题,设计了一种基于干扰补偿的控制策略。针对四旋翼无人机位置环设计PID位置控制器,并基于干扰估计器对外部干扰进行补偿。通过姿态解算得到期望姿态,并针对四旋翼无人机姿态环设计具有强鲁棒性能的INDI姿态控制器,通过Simulink进行仿真对比试验。实验结果表明,该控制策略可实现带有未知外部扰动条件下的四旋翼无人机轨迹跟踪能力。

关键词：四旋翼无人机轨迹跟踪干扰补偿位置控制器姿态解算姿态控制器

同步触发和级联滤波的分幅相机皮秒高压脉冲研究

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深圳大学学报(理工版) 2024年

作者：帅浩明白雁力姚荣彬谢军桂林电子科技大学信息与通信学院桂林电子科技大学电子工程与自动化学院

脉冲展宽分幅相机是脉冲展宽技术与微通道板（microchannel plate, MCP）分幅相机的结合体，其时间分辨率与皮秒高压脉冲呈非线性波动关系．采用同步触发模式和级联结构LC高通滤波器产生皮秒高压脉冲，将其与影响时间分辨率的阴极电压... 详细信息

脉冲展宽分幅相机是脉冲展宽技术与微通道板（microchannel plate, MCP）分幅相机的结合体，其时间分辨率与皮秒高压脉冲呈非线性波动关系．采用同步触发模式和级联结构LC高通滤波器产生皮秒高压脉冲，将其与影响时间分辨率的阴极电压和漂移距离结合，应用于脉冲展宽分幅相机的时间分辨率研究中．结果表明，同步触发式多级Marx电路能产生半高宽优于1 ns的高压脉冲，随着级联LC高通滤波器从1阶增加至7阶，产生皮秒高压脉冲的半高宽从558 ps减小至409 ps，幅值从-3.6 kV降至-1.4 kV，上升沿斜率的非线性波动为5.03～10.25 V/ps；将其加载于MCP通道内的光电子倍增模型，获得的MCP分幅相机时间分辨率由206 ps提高至149 ps；而将其应用于脉冲展宽分幅相机，随阴极电压和漂移距离增加，时间分辨率的非线性波动为3.8～39.4 ps．通过数据统计和对比发现，当同步触发Marx电路与3阶LC高通滤波电路相结合时，脉冲展宽分幅相机的时间分辨率能达到最优．

关键词：超快诊断技术脉冲展宽分幅相机皮秒高压脉冲同步触发Marx电路 LC高通滤波技术时间分辨率

基于MPC的双PWM变换器系统零共模电压调制策略

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电源学报 2024年

作者：夏晔郑恭明张涵舒陈之秀长江大学电子信息与电气工程学院华中科技大学人工智能与自动化学院

目前消除共模电压有很多种调制方案，现有的零共模电压调制方案虽然没有改变目标电压矢量输出，却会增加电机侧和电网侧的三相电流谐波含量，造成总谐波失真（THD）。为了保证零共模电压调制，同时降低双PWM变换器系统的谐波含量，提出... 详细信息

目前消除共模电压有很多种调制方案，现有的零共模电压调制方案虽然没有改变目标电压矢量输出，却会增加电机侧和电网侧的三相电流谐波含量，造成总谐波失真（THD）。为了保证零共模电压调制，同时降低双PWM变换器系统的谐波含量，提出了一种基于双PWM（Pulse Width Modulation）变换器系统的模型预测控制算法。基于双PWM变换器系统的对称性，使得脉宽调制策略具备更多的自由度，在自由度范围内可以实现零共模电压调制，并在此基础上设计并搭建了电流谐波的能量模型，利用模型预测控制在每个控制周期获得谐波含量最小的调制策略，最终通过仿真和实验验证了该算法的优化效果。

关键词：自由度模型预测控制电流谐波成本函数最优解

基于BERT与生成对抗的民航陆空通话意图挖掘

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系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 740-750页

作者：马兰孟诗君吴志军中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

针对民航陆空通话领域语料难以获取、实体分布不均,以及意图信息提取中实体规范不足且准确率有待提升等问题,为了更好地提取陆空通话意图信息,提出一种融合本体的基于双向转换编码器(bidirectional encoder representations from transf... 详细信息

针对民航陆空通话领域语料难以获取、实体分布不均,以及意图信息提取中实体规范不足且准确率有待提升等问题,为了更好地提取陆空通话意图信息,提出一种融合本体的基于双向转换编码器(bidirectional encoder representations from transformers,BERT)与生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)的陆空通话意图信息挖掘方法,并引入航班池信息对提取的部分信息进行校验修正,形成空中交通管制(air traffic control,ATC)系统可理解的结构化信息。首先,使用改进的GAN模型进行陆空通话智能文本生成,可有效进行数据增强,平衡各类实体信息分布并扩充数据集;然后,根据欧洲单一天空空中交通管理项目定义的本体规则进行意图的分类与标注;之后,通过BERT预训练模型生成字向量并解决一词多义问题,利用双向长短时记忆(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)网络双向编码提取上下句语义特征,同时将该语义特征送入条件随机场(conditional random field,CRF)模型进行推理预测,学习标签的依赖关系并加以约束,以获取全局最优结果;最后,根据编辑距离(edit distance,ED)算法进行意图信息合理性校验与修正。对比实验结果表明,所提方法的宏平均F_(1)值达到了98.75%,在民航陆空通话数据集上的意图挖掘性能优于其他主流模型,为其加入数字化进程奠定了基础。

关键词：民航陆空通话信息提取生成对抗网络本体双向转换编码器